DE2133447C3 - Anordnung zum Regeln des Druckes und Niveaus für die Wasserversorgung einer Ultraschallgrobblechprüfanlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln des Druckes und Niveaus für die Wasserversorgung einer Pnifanlage zur Prüfung von Blechen auf Fehler mittels Ultraschall, bei welcher der Druck in der Wasserzuführung eines Entnahmebehälters der Prüfanlage und das Niveau im Entnahmebehältcr durch die Druckdifferenz der auf einen doppelsitzigen Druckregler wirkenden Steuerdrücke, die sich aus dem hydrostatischen Druck einer konstanten Füllstandshöhe in einem Steuergefäß auf der einen Seite der Steuermembran des Druckreglers und aus dem hydrostatischen Druck der schwankenden Füllstandshöhe im Entnahmebehälter der Prüfanlage auf der anderen Seite der Steuermembran des Druckreglers ergeben, geregelt wird.

Bei den zur Zeit z. B. in der Eisen- und Stahlindustrie verwendeten Prüfanlagen zur Prüfung von Blechen auf Fehler mittels Ultraschall wird die Ultraschallenergic über Wasserstrahlen an die Blechoberfläche angekoppelt. Zur einwandfreien Funktionsfähigkeit muß das Wasser bei der Entnahme aus dem Trinkwasserrohrnetz entspannt und frei von Luftbla-'sen sein sowie unter Vermeidung von Turbulenz mit einer bestimmten Druckhöhe der Prüfanlage zugeleitet werden. Die Ftillstandshöhe in der Prüfanlage darf bei der Entnahme nur in engen Grenzen schwanken, damit giatie Waisemrahien mit gleichbleibender Geschwindigkeit aufeinandertreffen. Uni diese Forderungen erfüllen zu können, ist bisher ein Hochbehälter für eine der Größe der Prüfanlage entsprechende Durchsatzleistung, eine Schwimmer- und Magnetventilsieuerung einschließlich elektrischer Wasserstandsübenvachuni! sowie an der Prüfanlagc selbst der Einbau von zwei Magnetventilen notwendig. Zusätzlich müssen zwei gesteuerte Mengenregelvcntile eingebaut werden, da durch die Verwendung von Klappenventilen für eine Einzelsteuerung in den Düsenkasten der Prüfanlage nach der nicht zum Stand der Technik gehörenden Patentanmeldung gemäß der deutschen Öffcnlegungsschrift 2 011 431 die Entnahmemengen variieren. Durch die Vielzahl von Hilfseinrichtungen ist das bekannte Verfahren zun-Regeln des Druckes und Niveaus für die Wasserversorgung der Prüfanlage zur Prüfung von Blechen auf Fehler mittels Ultraschall sehr störanfällig und erfordert neben einem hohen Investitionsaufwand für die Hilfseinrichtungen noch erhebliche Wartungskoslen.

Ein weiterer bekannter FlüssigKeitsstandregler is; derart aufgebaut, daß die zu regelnde Flüssigkeitssäule auf die eine Seite einer Membran mit hydrostatischen Druck einwirkt, welchem ein zwecks Veränderung der Flüssigkeitshöhe verstellbarer Druck in einer einsteilbaren Vergleichscinrichtung, die als Spiralfeder. Gewicht od. dgl. ausgebildet ist und über Hebe! auf ein sehr aufwendiges und komplizierte--, das Ventil in der Wasserzuführung betätigendes Gestänge und auf die Membran einwirkt, das Gleichgewicht hält (vgl. deutsche Patentschrift 86 50Ü). Dieser Flüssigkeitsstandregler ist durch die Hebelanordnungen sehr aufwendig und störanfällig. Ferner isi eine Regelstrecke bekannt, bei der die Hauptrcgclgröße der Flüssigkeitsstand ist, die Regelgrößen jedoch durch drei Meßgeräte bzw. Fühler gebildet werden, deren Auswertung über eine Wheatstone'sche Brücke, also auf elektrischem Wege erfolgt (vgl. O. Schäfer: Grundlagen der selbsttätigen Regelung, München 1953, S. 83 und 84). Diese Anordnung ist ebenfalls äußerst störanfällig, und zwar durch die drei Meßgerate und die dadurch betätigten Widerstände der Wheatstonc'schen Brücke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auf einfache Weise und mit geringem Kostenaufwand der Druck und das Niveau in der Wasserversorgung einer Prüfanlage zur Prüfung von Blechen auf Fehler mittels Ultraschall regelbar ist.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Steuerleitung einerseits unter dem Entnahmebehälter der Prüfanlagc und andererseits unterhalb der Steuermembran des Druckreglers, der dem geringsten Hinterdruck entsprechend unterhalb des erforderlichen Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehälter angeordnet ist, am Membrangehäuse und die zweite Steuerleitung einerseits oberhalb der Steuermembran am Membrangehäuse und andererseits an einem auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehälter angeordneten Steuergefäß angeschlossen ist. In zweckmäßiger Weise ist in der Steuerleitung. die zum Steuergefäß führt, ein Drosselventil eingebaut. Schließlich ist mit Vorteil der Druckregler mit einer Wasserbremse versehen.

Die Vorteile der Anordnung nach der Erfindung

«ind insbesondere im einfachen Aufbau, Wirksamkeit und Stürunempfindüchkeii bei geringem Kostenaufwand zu sehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Prüfanlage 1 zur Prüfung von blechen auf Fehler mittels ultraschall mit dem Wasserentnahmebehälter 2 und je eine von unten in den Behälter 2 geführte Wasserzuführung 3 und Steucrleitung 4. Auf der anderen Seite ist die Wasserzuführung3 an einem Druckreglers, der vordruckseitig an das Trinkwasserrohmetz 3a angeschlossen ist, und die Steueileitung 4 unterhalb der Sieucrmembran 6 am Membrangehäuse? des Druckreglers5 angeschlossen. Eine zweite SteuerieitungS, die oberhalb der Steuermembran 6 am Membrangehäusc 7 des Druckreglers 5 angeschlossen ist, ist zu einem auf der Höhe des Füllstandes im Entnahmebehälter 2 der Prüf anlage 1 angeordneten Steuergerät 9 geführt. In Betrieb ruht auf der Oberseite der Steuermembran 6 der durch eine bestimmte Füllstandshöhe konstantgehaltene Druck der Steuerflüssigken aus dem Steuergefäß 9 und der SieuerleitungS, während die Unterseite der Steuermembran 6 mit dem Druck aus der Füllstandshöhe des Wassers im Entnahniebehälter 2 über die Steuerleitung 4 beaufschlugt wird. Die theoretische Nullage des Druckreglers 5. der einen bestimmten Steuerbereich von z. B. ±6 cm Wassersäule hat, liegt bei Gbichstand der hydrostatischen Drücke in den beiden Steuerleitungen 4. 8, d. U. der Flüssigkeitsspiegel im Entnahmebehälter 2 steht auf der gleichen Füllstandshöhe wie der Flüssigkeitsspiegel im Steuergefäß 9 und entspricht der Mittellage des Steuerbereichs des Druckreglers 5.

Verringert sich die Füllstandshöhe des Wassers im Er>!nahmebehälter2 durch den Verbrauch der Prüfanlage 1, d. h. der Flüssigkeitsspiegel gerät in den Minusbereich des Steuerbereiches des Druckreglers 5, verringert sich auch der Druck, der auf die Unterseite der Sieuernicmbran 6 im Membrangeiiäuse 7 des Druckreglers 5 wirkt. Da der Druck, der auf der Oberseite der Steuermembran 6 ruht, konstant und in dem Augenblick, in dem die FüPstandshöhe im Entnahmebehälter2 sich verringert, größer ist als der Druck, der auf die Unterseite der Steueimembran 6 wirkt, öffnet sich das Ventil des Druckreglers 5 so lange, bis der Flüssigkeitsspiegel im Entnahniebehälter 2 durch Beendigung des Wasserverbrauchs wieder steigt. Bei Erreichen der oberen Grenze des Steuerbereichs des Druckreglers überwiegt der Druck, der auf die Unterseite der Steuermembmn 6 des Druckreglers 5 wirkt, und schließt das Ventil des Druckreglers 5.

Die Ausnutzung der hydrostatischen Druckdifferenz der Füilstandshöhe im Entnahmebehälte^r2 bzw. der Druckdifferenz im .°: uerbereich des Druckreglers 5 bewirkt das Öffnen des Ventils des Druckreglers 5 im Minusbereich und das Regeln auf den in der Wasserzufiihrung3 hinter dem Druckreglers erforderlichen Hinterdruck bzw. das Schließen des Ventils des Druckreglers 5 im Plusbereich. Die Druck- und Niveauregelung ist damit gegeben. Der geringste durch den Druckregler5 geregelte Hinterdruck in der Wasserzuführung 3 hinter dem Druckregler 5 entspricht dem hydrostatischen Druck aus dem Entnahmebehälter2 und ist abhängig vom Einbau des Druckreglers 5 unter dem mittleren Wasserstand (Nuliage des Druckreglers) im Entnahmebehälter 2. Bei einem geringstell geregelten Hinterdruck von z. B. 0,25 Kp.cnV- ist der Druckregler 5 somit 2.5 m unter dem mittleren Wasserstand im Entnahmebehäiter2 angeordnet.

Um den Schließvorgang des Druckreglers 5 gegen Schwingungen zu stabilisieren, sind zweckmäßigerweise in die Steuerleitung 8 ein Drosselventil 10 und in den Druckreglers eine Wasserbremse eingebaut.

Hierzu 1 BIaM Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Regeln des Druckes und Niveaus für die Wasserversorgung einer Prüfanlage zur Prüfung von Blechen auf Fehler mittels Ultraschall, bei welcher der Druck in der Wasserzuführung eines Entnahmebehälters der Prüfanlage und das Niveau im Entnahrnebehälter durch die Druckdifferenz der auf einen doppelsitzigen Druckregler wirkenden Steuerdrücke, die sich aus dem hydrostatischen Druck einer konstanten Füllstandshöhe in einem Steuergefäß auf der einen Seite der Steuermembran des Druckreglers und aus dem hydrostatischen Druck der schwankenden Füllstandshöhe im Entnahmebehäker der Prüfanlag> auf der anderen Seile der Steuermembran des Druckreglers ergeben, geregeh wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerleitung (4) einerseits unter dem Entnahmebehälter (2) der Prüfanlage (1) und andererseits unterhalb der Steuermembran (6) des Druckreglers (5), der dem geringsten Hinterdruck entsprechend unterhalb des erforderlichen Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehältcr angeordnet ist. am Membrangehäuse (7) und die zweite Steuerleitung 'S) einerseits oberhalb der Stcuermembran (6) am Membrangehäuse (7) und andererseits an einem auf Höhe ;^J-;s Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehälter (2) angeordneten Steuergefaß (9) angeschlossen isi.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die ^feuerleitung (8), die zum Steuergefäß (9) führt, ein Drosselventil (10) eingebaut ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (S) mit einer Wasserbremse versehen ist.